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發布時間:2021-09-11 16:06  
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高溫閥門填料結構外漏分析
在高溫工況下,如選用石墨盤根密封結構,很容易出現外漏情況。經分析原因如下:
石墨盤根裝入填料函內,通過填料壓蓋上緊固螺栓松緊來施加對填料的軸向壓力。由于填料具有一定程度的可塑性,受軸向壓力后產生徑向壓力和微變形,內孔與閥桿緊密貼合,但是這種貼合上下不是均勻的。通過填料壓力分布和填料密封力分布可知,填料函中上部填料和下部填料受介質壓力是不均勻的。高溫高壓型,這是一種先進的填料系統,采用碟形彈簧和圈形彈簧外置雙補償結構,能夠避免溫度過高使彈簧失效的優點,尤其在高溫、高壓情況下極端工況下,某處補償點失效,另一組補償依然有效,兩者不干涉,單獨補償但同時對填料起作用。直接導致兩部分填料塑性變形不一致,容易出現填料與閥桿的局部密封過度或者密封不足,同時靠近壓蓋處受的徑向壓緊力大,所帶來的填料與閥桿的摩擦力也大,在此處閥桿和填料容易出現磨損。
在高溫情況下,溫度越高,石墨盤根膨脹越大,摩擦力也隨之加大,高溫所帶來的散熱不及時,加速了閥桿和填料的磨損率,這也是高溫閥門填料容易出現外漏的主要原因。
高溫低壓型,采用補償性圈形彈簧和組合式石墨盤根相結合。
工況壓力不高故取消填料隔套,填料函底部加入補償性圈形彈簧,安裝時需緊固螺栓預加一定的預緊力。即使石墨填料和閥桿出現摩擦性磨損,圈形彈簧能即時作出相應的補償性調節,保證閥門發生外漏情況。
高溫高壓型,這是一種先進的填料系統,采用碟形彈簧和圈形彈簧外置雙補償結構,能夠避免溫度過高使彈簧失效的優點,尤其在高溫、高壓情況下極端工況下,某處補償點失效,另一組補償依然有效,兩者不干涉,單獨補償但同時對填料起作用。碟形彈簧的封閉性也有利于在惡劣戶外條件下使用,兩處補償點的外置結構也有利于更換,無需拆卸整個填料函,大大提效率以及方便操作。目前,具有伴熱功能的高溫蝶閥主要采用保溫夾套技術,即在閥體外加上夾套,通過通入蒸汽或導熱油對閥體進行加熱,使蝶閥內部流體溫度保持在其凝固點以上。經過長期用戶跟蹤,此類型填料結構對于高溫、高壓下的閥桿密封防止防止外漏效果明顯,使用壽命長。
蝶閥具有結構簡單、流體阻力小和調節流量性能好等優點,是熔鹽管路調節流量的優選閥門。目前,具有伴熱功能的高溫蝶閥主要采用保溫夾套技術,即在閥體外加上夾套,通過通入蒸汽或導熱油對閥體進行加熱,使蝶閥內部流體溫度保持在其凝固點以上。
不過保溫夾套蝶閥一般適用于伴熱閥門較為集中的區域,否則伴熱介質輸送管過長造成較大的熱損失。而且,伴熱區域需要配備一套伴熱系統,包括伴熱介質總管、分配站、支管、排出管和收集管等設施,因而伴熱系統較為復雜。此外,該種伴熱系統中伴熱介質的溫度較難控制。碟形彈簧的封閉性也有利于在惡劣戶外條件下使用,兩處補償點的外置結構也有利于更換,無需拆卸整個填料函,大大提效率以及方便操作。由于太陽能光熱電站中熔鹽管路較長,閥門較為分散,且對伴熱溫度控制的要求較高,因此,這限制了保溫夾套蝶閥在熔鹽傳熱蓄熱系統中的應用。